CN106427943B - 用于压缩空气制备装置的运行方法和压缩空气制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于商用车辆的压缩空气制备装置的运行方法，具体而言涉及用于有利地电子的压缩空气制备装置的运行方法，该压缩空气制备装置用于一方面与借助于来自压缩空气制备装置的压缩空气能够自动地切换到空转状态中的空气压缩机装置连接并且另一方面与压缩空气系统连接。压缩空气制备装置具有能够与空气压缩机装置连接的输送装置、第一阀、第二阀、第三阀和第四阀。从空转阶段出发到输送阶段，第一阀和第三阀切换到闭锁的状态“0”中并且第二阀切换到打开的状态“1”，从而来自压缩空气系统的空气通过第二阀并且在绕过第四阀的情况下引回输送装置。本发明还涉及设置用于实施按本发明的运行方法的压缩空气制备装置。

Description

用于压缩空气制备装置的运行方法和压缩空气制备装置

技术领域

本发明涉及一种用于商用车辆的、例如载货车的或公共汽车的尤其电子的压缩空气制备装置的运行方法。此外，本发明涉及一种设置用于实施所述运行方法的压缩空气制备装置。

背景技术

现今，在具有气动的压缩空气系统的商用车辆中典型地安装有空气压缩器，其能够以任何方式从输送运行（工作运行）切换到具有降低的输送功率的和与之相应降低的功率消耗的能量节省运行（空转运行）中。通过操作发动机输出与空气压缩器之间的联接器实现了最大降低。通过操作空气压缩器气缸头部中的阀形成了部分降低，由此吸气空间和压缩空间相互连接并且与之相应地发生强烈降低的压缩和空气输送。阀的操作通常通过气动的控制信号或者引导压缩空气的输送管道中的压力进行。对于最后一种情况来说，为了进入能量节省模式必须由后面的空气干燥器或电子的空气制备单元打开排放阀并且由此对输送管道进行排气。排放阀下游的止回阀确保压缩空气设备中的压力。当压缩空气设备中达到最大允许的系统压力时，典型地进行切断过程。在输送管道中的压力低于例如通常大约2bar时，空气压缩器气缸头部中的阀切换，由此吸气空间和压缩空间相互连接。空气压缩器处于能量节省模式中，降低的输送量通过排放阀排气到自由环境中。然而如果现在系统压力低于定义的最小压力，那么必须关闭排放阀。由此，输送管道中的压力再度缓慢提升。通常大约2升的体积必须被填充，也就是空气压缩器和空气制备单元之间的输送管道以及空气制备单元的干燥剂筒。当空气压缩器气缸头部中的阀关闭吸气空间和压缩空间之间的连接时，开始时，空气压缩器仅仅输送降低的空气量并且只有在输送管道中大于大约2bar时才再输送完整的空气量。只有在输送管道中的压力上升超过当前的系统压力时，空气才再次输送到压缩空气系统中。尤其当会充分利用滑行阶段（例如下坡行驶）时，通过首先降低的空气输送量经过了较多的时间，直到能够支配的能量已经存储在压缩空气系统中。在较短的滑行阶段中会发生，输送管道中的压力还没有超过系统压力并且由此几乎“无保证地”通过排放阀再次排气并且能量不能得到存储。

发明内容

本发明的任务是实现一种用于商用车辆的有利地电子的压缩空气制备装置的运行方法，借助于该运行方法尤其也能够利用较短的滑行阶段（Schubphasen）用于获取能量或转化能量，尤其借助于该运行方法能够从空转阶段/能量节省阶段出发更快地在输送管道中建立压力、例如超过优选大约2bar的极限压力。

该任务能够用根据本发明的用于压缩空气制备装置的运行方法以及压缩空气制备装置得到解决，其中，所述压缩空气制备装置用于一方面与借助于来自所述压缩空气制备装置的压缩空气能够自动地切换到空转状态中的空气压缩机装置进行连接并且另一方面与压缩空气系统进行连接，其中，所述压缩空气制备装置具有能够与所述空气压缩机装置进行连接的输送装置、第一阀、第二阀、第三阀以及第四阀，其中，从空转阶段出发到输送阶段，所述第一阀和所述第三阀切换到闭锁的状态中并且所述第二阀切换到打开的状态中，从而空气从所述压缩空气系统通过所述第二阀并且在绕过所述第四阀的情况下引回至所述输送装置，其中，在经过预先确定的时间限制并且/或者所述第二阀和所述压缩空气系统之间的系统压力降低到预先确定的压力限制之下时，所述第二阀切换到闭锁的状态中；所述压缩空气制备装置设置成实施根据本发明的运行方法。本发明的有利的改进方案能够由本发明的其它技术方案和下面的描述中获得。

本发明实现了一种用于尤其电子的压缩空气制备装置的运行方法，该压缩空气制备装置用于与借助于来自压缩空气制备装置的压缩空气能够自动切换到空转状态中的空气压缩机装置（例如具有所谓的自动的空转系统（SLS）的压缩机）进行连接并且与压缩空气系统进行连接。

所述压缩空气制备装置包括能够与空气压缩机装置进行连接的输送装置（例如输送管道）、第一阀、第二阀、第三阀以及第四阀。

从空转阶段（例如能量节省阶段）出发到输送阶段（例如工作阶段），所述第一阀和所述第三阀切换到闭锁的状态并且所述第二阀切换到打开的状态。由此，来自压缩空气系统的空气能够通过第二阀并且在绕过第四阀的情况下引回至输送装置，用以由空转阶段出发能够由无压力的输送装置开始尤其在该输送装置中建立空气压力。由此能够将来自滑行阶段（例如下坡行驶）的、尤其甚至例如低于30秒的、低于15秒的或者甚至低于5秒的滑行阶段的能量转换成压缩空气并且存储在压缩空气系统中。

可行的是，所述第二阀从空转阶段出发由闭锁的状态切换到打开的状态并且（例如始终并且仅仅）例如当借助于压力传感器在第二阀和压缩空气系统之间的管道区段中检测到压力上升时再次切换到闭锁的状态中。这里的问题是，尤其在操作第二阀（“打开的状态”）期间发生故障情况（例如系统泄漏、输送管道拆除和/或第三阀卡在打开的状态中等）时，不会导致压力上升。相反，第四阀的功能会被绕过并且压缩空气系统中的压力持续降低直到相应的回路的关闭压力，这尤其会引起停止报告。尤其在操作第二阀期间发生这种故障情况的可能性虽然很小，但是这种故障情况是可能的。

因此，所述第二阀能够在经过预先确定的时间限制（例如在10到30秒之间）并且/或者优选在第二阀和压缩空气系统之间的系统压力（有利地为空气压力）降低到预先确定的压力限制之下时切换到闭锁的状态中。由此，即使当在第二阀和压缩空气系统之间没有测量到压力上升时，尤其第二阀也能够被置入闭锁的状态中。

所述时间限制例如可以最大为10秒、最大为15秒、最大为20秒、最大为25秒或最大为30秒，从而所述第二阀有利地在经过例如最大10秒、最大15秒、最大20秒、最大25秒或最大30秒之后切换到闭锁的状态中。

所述时间限制优选在第二阀切换到打开的状态中时开始运行。

预先确定的压力限制例如可以最小为6bar、最小7bar或者最小8bar，从而所述第二阀有利地在压力下降到低于最小5bar、最小6bar、最小7bar或者最小8bar之后切换到闭锁的状态中。

可行的是，所述时间限制最长延伸到如下的时间点，即优选第二阀和压缩空气系统之间的系统压力降低到最小5bar、最小6bar、最小7bar或最小8bar。

可行的是，所述第二阀从空转阶段出发从闭锁的状态切换到打开的状态中并且在经过预先确定的时间限制时并且/或者优选在第二阀和压缩空气系统之间的系统压力下降到预先确定的压力限制以下时再次切换到闭锁的状态中。

第二阀和压缩空气系统之间的系统压力有利地通过压力传感器进行检测，尤其在第二阀和压缩空气系统之间的管道区段中。

可行的是，从空转阶段出发，来自压缩空气系统的空气通过连接管道引导到压缩空气制备装置的、在第四阀和空气制备装置或者空气干燥装置之间的管道区段中并且通过空气制备装置或者空气干燥装置引回至输送装置。

所述连接管道优选从将第二阀与第三阀进行连接的管道区段中分支出来并且通入第四阀和空气制备装置或者空气干燥装置之间。

所述连接管道可以具有节流阀，该节流阀为压缩空气制备装置的第五阀。

第一阀和/或第二阀是优选能够电切换的切换阀、优选是磁阀。

可行的是，当第一阀打开时，来自压缩空气系统的空气通过第一阀作用到第三阀上，用以使得第三阀切换。第三阀有利地通过管道区段与第一阀处于连接中，用以借助于来自压缩空气系统的和/或来自第一阀的压缩空气进行切换。

此外，当第二阀打开时，来自压缩空气系统的空气能够通过第二阀作用到第三阀上，用以使得第三阀切换。该第三阀有利地通过管道区段与第二阀处于连接中，用以借助于来自压缩空气系统的和/或来自第二阀的压缩空气进行切换。

因此，所述第三阀能够有利地不仅通过第一阀，而且也通过第二阀借助于来自压缩空气系统的压缩空气进行触发。

所述第三阀优选是用于选择性地闭锁或者放出来自输送装置的空气的空气排放阀和/或压缩空气能够切换的阀、尤其通过来自第一阀的和第二阀的空气能够压缩空气进行切换。

相反，所述第四阀优选是止回阀。

所述第四阀例如能够允许由来自输送装置的空气朝着压缩空气系统的方向引导通过，相反会阻止来自压缩空气系统的空气朝着输送装置的方向引导通过。

所述压缩空气制备装置可以具有用于检测第二阀和压缩空气系统之间的空气压力的压力传感器。第二阀可以根据借助于压力传感器检测的值进行切换。

要提到的是，本发明的范围内的“空气”特征要理解为广义的并且优选也可以包括其它气体。

还要提到的是，“空转阶段”这个特征可以包括“能量节省阶段”，并且“输送阶段”这个特征可以包括“工作阶段”。

本发明不限制于运行方法，而是也包括一种压缩空气制备装置，其设置用于实施如其中所描述的运行方法。

附图说明

本发明的前面所描述的优选的实施方式和特征能够任意地相互组合。本发明的其它有利的改进方案在本发明的其它技术方案中公开或者从结合附图对本发明的优选的实施方式所作的以下描述中获得。

图1示出了按本发明的实施方式的压缩空气制备装置的示意图，其处于“空气压缩器快速地从空转阶段切换到输送阶段”的系统状态中，

图2示出了图1的压缩空气制备装置，其处于“输送”的系统状态中，

图3示出了图1和2的压缩空气制备装置，其处于“空气压缩器切断加上再生”的系统状态中，以及

图4示出了图1到3的压缩空气制备装置，其处于“空气压缩器切断”的系统状态中。

具体实施方式

图1示出了按本发明的实施方式的电子的压缩空气制备装置100。该压缩空气制备装置100用于一方面与借助于来自压缩空气制备装置100的压缩空气能够自动切换到空转状态中的空气压缩机装置200（例如具有所谓的自动的空转系统SLS的空气压缩器；该空气压缩器能够自动地切换到空转中）进行连接并且另一方面与压缩空气系统300进行连接。所述压缩空气制备装置100与空气压缩机装置200通过输送装置（输送管道）FE相互连接。该输送装置FE通过入口1通入压缩空气制备装置100中。

所述压缩空气制备装置100包括第一阀V1（能够电切换的磁阀）、第二阀V2（能够电切换的磁阀）、第三阀V3（空气排放阀）、第四阀V4（止回阀）以及第五阀V5（节流阀）。第三阀V3用于压缩空气控制地、选择性地闭锁或者放出来自输送装置FE的空气。要借助于第三阀V3放出的空气能够通过出口3从压缩空气制备装置100中输出。

所述压缩空气制备装置100包括空气制备装置T、例如空气干燥装置，用于再生来自压缩空气系统300的尤其干燥的空气。

所述第三阀V3通过管道区段1-3与所述第一阀V1处于连接中，用以借助于来自第一阀V1的压缩空气进行切换。当第一阀V1打开时，来自压缩空气系统300的空气能够通过第一阀V1作用到第三阀V3上，用以使第三阀V3切换。

第三阀V3通过管道区段2-3与第二阀V2处于连接中，用以借助于来自于第二阀V2的压缩空气进行切换。当第二阀V2打开时，来自压缩空气系统300的空气能够通过第二阀V2作用到第三阀V3上，用以使第三阀V3切换。

连接管道VL从管道区段2-3分支出来并且通入第四阀V4和空气制备装置T之间。该连接管道VL包括第五阀V5。

在图1中所示的系统的运行方式在下面参照图1到4进行描述，其中，图1示出了“空气压缩器200快速地从空转阶段切换到输送阶段”的系统状态，图2示出了“输送”的系统状态，图3示出了“空气压缩器200切断加上再生”的系统状态并且图4示出了“空气压缩器200切断”的系统状态。

从空转阶段或者说能量节省阶段（图4）出发到输送阶段或者说工作阶段（图2），所述第一阀V1和所述第三阀V3切换到闭锁的状态“0”并且所述第二阀V2切换到打开的状态“1”（图1），从而来自压缩空气系统300的空气通过第二阀V2并且在绕过第四阀V4的情况下-也就是并联于第四阀V4-引回至输送装置FE，由此首先无压力的输送装置FE被加载以压力。由此能够从空转阶段出发，在输送装置FE中较快地建立压力，用以能够在商用车辆的尤其较短的滑行阶段期间更好地利用（低能量的）压缩空气输送。例如低于30s的、低于15s的或者甚至低于5s的滑行阶段甚至能够用来获取能量。为了再生来自压缩空气系统300的干燥空气，相反在第三阀V3打开时打开第二阀V2，由此干燥的空气能够从压缩空气系统300并联于第四阀V4通过连接管道VL和第五阀V5流动通过空气制备装置T用于再生干燥的空气（图3）。

也就是所述系统设置，来自压缩空气系统300的空气返回供给到输送装置FE中。这刚好能够通过以下方法实现，即在第三阀3关闭时第二阀V2打开，从而空气流动到输送装置FE中并且压力能够较快地提升超过例如通常大约2bar的极限压力。由此使得所述空气压缩机装置200能够较快地再次输送完整的空气量并且输送装置FE中的压力能够较快地超过系统压力。甚至当滑行阶段比较短时，在滑行阶段中能够自由支配的能量也能够较快地存储在压缩空气系统300中。

因此，所述系统实现了利用尤其较短的滑行阶段用于获得（回收）在滑行阶段内能够自由支配的能量或者说用于将滑行阶段内能够自由支配的能量转换成压缩空气并且随后存储在压缩空气系统300中。通过将来自压缩空气系统300的压缩空气供入到输送装置FE中，空气压缩机装置200能够较快地从空转阶段被置入到（完整的）输送阶段中。

所述第二阀V2从空转阶段出发由闭锁的状态“0”切换到打开的状态“1”，更确切地说，有利地总是并且只有在压缩空气系统300和第二阀V2之间借助于压力传感器S感知到压力上升时，所述第二阀V2才切换到打开的状态。对于可能的故障情况来说，其结果是没有在压缩空气系统300和第二阀V2之间发生压力上升，当经过了预先确定的时间限制（例如在第二阀V2打开之后10到30秒之间）并且/或者第二阀V2和压缩空气系统300之间的系统压力下降低于预先确定的压力限制（例如低于6bar）时，那么第二阀V2预防性地并且/或者自动地切换到闭锁的状态“0”中。

本发明不限制于上面所描述的优选的实施方式。更确切地说，可以有大量变型方案和改进方案，其同样利用本发明的构思并且因此落入保护范围内。此外，本发明要求独立于参照的特征和技术方案来保护本发明的其它技术方案的主题和特征。

附图标记列表

100 压缩空气制备装置

200 空气压缩机装置（空气压缩器）

300 压缩空气系统

V1 第一阀

V2 第二阀

V3 第三阀

V4 第四阀

V5 第五阀

FE 输送装置（输送管道）

T 空气制备装置或空气干燥装置

VL 连接管道

1-3 连接管道（第一阀-第三阀）

2-3 连接管道（第二阀-第三阀）

S 压力传感器

“0” 闭锁的状态

“1” 打开的状态

M 发动机。

Claims (18)

1.用于压缩空气制备装置（100）的运行方法，所述压缩空气制备装置用于一方面与借助于来自所述压缩空气制备装置（100）的压缩空气能够自动地切换到空转状态中的空气压缩机装置（200）进行连接并且另一方面与压缩空气系统（300）进行连接，其中，所述压缩空气制备装置（100）具有能够与所述空气压缩机装置（200）进行连接的输送装置（FE）、第一阀（V1）、第二阀（V2）、第三阀（V3）以及第四阀（V4），其中，从空转阶段出发到输送阶段，所述第一阀（V1）和所述第三阀（V3）切换到闭锁的状态（“0”）中并且所述第二阀（V2）切换到打开的状态（“1”）中，从而空气从所述压缩空气系统（300）通过所述第二阀（V2）并且在绕过所述第四阀（V4）的情况下引回至所述输送装置（FE），其中，在经过预先确定的时间限制并且/或者所述第二阀（V2）和所述压缩空气系统（300）之间的系统压力降低到预先确定的压力限制之下时，所述第二阀（V2）切换到闭锁的状态（“0”）中。

2.按权利要求1所述的运行方法，其中，所述时间限制最大为10秒、最大为15秒、最大为20秒、最大为25秒或者最大为30秒。

3.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述压力限制至少为5巴、至少为6巴、至少为7巴或者至少为8巴。

4.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述时间限制延伸直到当所述系统压力降低到至少6巴、至少7巴或者至少8巴时的时间点。

5.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，来自所述压缩空气系统（300）的空气通过连接管道（VL）引导到所述压缩空气制备装置（100）的、在所述第四阀（V4）和空气制备装置或者空气干燥装置（T）之间的管道区段中，并且通过所述空气制备装置或者空气干燥装置（T）引回至所述输送装置（FE）。

6.按权利要求5所述的运行方法，其中，所述连接管道（VL）具有节流阀（V5）。

7.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述第二阀（V2）从所述空转阶段出发从闭锁的状态（“0”）切换到打开的状态（“1”）中并且在检测出所述第二阀（V2）和所述压缩空气系统（300）之间的压力上升时再切换到闭锁的状态（“0”）中。

8.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述第一阀（V1）和/或所述第二阀（V2）是能够电切换的切换阀。

9.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，当所述第一阀（V1）打开（“1”）时，来自所述压缩空气系统（300）的空气通过所述第一阀（V1）作用到所述第三阀（V3）上，用以使得所述第三阀（V3）切换。

10.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，当所述第二阀（V2）打开（“1”）时，来自所述压缩空气系统（300）的空气通过所述第二阀（V2）作用到所述第三阀（V3）上，用以使得所述第三阀（V3）切换。

11.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述第三阀（V3）是用于选择性地闭锁或放出来自所述输送装置（FE）的空气的空气排放阀并且/或者是压缩空气能够切换的。

12.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述第四阀（V4）是止回阀。

13.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述第四阀（V4）允许来自所述输送装置（FE）的空气引导通过至所述压缩空气系统（300）并且防止来自所述压缩空气系统（300）的空气引导通过至所述输送装置（FE）。

14.按权利要求1或2所述的运行方法，其中，所述压缩空气制备装置（100）具有压力传感器（S）用于检测所述系统压力，并且/或者所述第二阀（V2）根据借助于所述压力传感器（S）所检测的值进行切换。

15.按权利要求1所述的运行方法，其中，所述压缩空气制备装置（100）是电子的。

16.按权利要求8所述的运行方法，其中，所述切换阀是磁阀。

17.按权利要求11所述的运行方法，其中，所述第三阀（V3）通过来自所述压缩空气系统（300）的空气是压缩空气能够切换的。

18.压缩空气制备装置（100），所述压缩空气制备装置设置成实施按权利要求1至17中任一项所述的运行方法。

Images